Protein – den ultimative guide – Del 2: Proteinkvalitet
Indholdsfortegnelse
I sidste uge skrev jeg om, hvad protein er, hvor meget vi har brug for, og at der muligvis er fordele ved at gå over anbefalingen – du kan læse den her. I denne uge skal vi snakke om proteinkvalitet.
Hvad bestemmer kvaliteten af en proteinkilde?
Størstedelen af det lagrede protein i vores krop er lagret i vores muskelmasse primært som proteinerne aktin og myosin. Til opbygningen af proteiner bruger vores krop typisk 20 forskellige aminosyrer, hvoraf 9 er essentielle (Essential Amino Acids (EAA)), hvilket betyder, at vi ikke selv kan danne dem. Hvis vi ikke får dem igennem kosten, nedbryder kroppen dens eget væv for at få tilstrækkeligt af dem til nødvendige processer. Om en proteinkilde stemples som kompleteller ukompletafhænger af, om alle essentielle aminosyrer er tilstede i tilstrækkelig grad.
Når vi taler om muskelvækst er proteinkvalitet primært afhængig af proteinkildens evne til at stimulere vores proteinsyntese, så vi kan bygge mere funktionelt væv (1). Her ser det ud til, at jo flere essentielle aminosyrer, der er til stede (specielt leucine), er den primære faktor for, hvor meget proteinsyntesen stiger som følge af et måltid (1,2). Animalske proteinkilder (de typiske værende mælkeprotein – kasein og valle: kød og æg) er kendetegnet ved at indeholde alle essentielle aminosyrer, hvor vegetabilske kilder typisk mangler mindst en aminosyrer (1).
Proteinkilder
De primære proteinkilder, der er blevet undersøgt i litteraturen er valle-, kasein-, ægge-, kød-, soja-og risprotein. De primære kendetegn for hver af dem er:
Valleprotein (1)
- Vand- og letopløselig.
- Hurtigt fordøjet.
- Ser ud til at have immunforstærkende effekter.
Kaseinprotein (1)
- Ikke vandopløselig.
- Koagulerer i maven og er langsomt fordøjeligt.
- Mindsker tarmenes motilitet pga. dets indhold opiodpeptider.
Æggeprotein (1)
- Let fordøjeligt
- Æg har en høj grad af mikroernæring.
Kødprotein (1)
- Høj mikroernæring
- Indeholder 4-5g kreatin per kg.
Sojaprotein (1)
- Den eneste vegetabilske kilde, der indeholder alle aminosyrer.
- Betragtes dog som lavere kvalitet end animalske grundet et lavere indehold af de tre forgrenende aminosyre (BCAA).
- Indeholder phytoøstrogener, som tænkes at kunne have en negativ effekt på mTOR.
Risprotein (1)
- Moderat til langsomt optageligt protein,ligesom de fleste vegetabilske kilder.
- Leucinindholdet i risprotein, optages dog hurtigere end valleprotein.
Betydningen af proteinkilde
Ved sammenligning af de forskellige kilder er det typisk vist, at valleprotein resulterer i en højere og hurtigere stigning proteinsyntese, mens kasein resulterer i en mindre, men mere vedvarende stigning (1). Sojaprotein har vist at øge proteinsyntesen i mindre grad end både kød og valleprotein men sammenlignelig med kaseinprotein (1–3). Samlet set ser der dog ikke ud til, at der er store forskelle mellem animalske proteinkilders evne til at akut stimulere proteinsyntesen (4–6).
Problemet med sammenligninger af proteinkilders akutte virkninger på proteinsyntesen er, at de er svære at overføre til langvarige resultater. Længerevarende studier er dog svære at lave og tyde, da det er er meget svært at kontrollere, hvordan folk spiser over lange perioder, hvilket gør de fleste resultater tvivlsomme.
Til at starte med kan vi kigge på betydningen af kød. Generelt er et lavt indtag af kød forbundet med dårligere vedligeholdelse af muskelmasse i ældre (3). Dette er støttet af Campbell et al. (1999), som undersøgte effekten af 12 ugers styrketræning på en gruppe med et habituelt varieret indtag (inkl. kød) mod en selvvalgt lactoovo-vegetarisk kost (LOV) (7). Her blev der kun fundet fremgang i fedtfrimasse i gruppen, der indtog kød (+1,7kg versus -0,8kg). Proteinindtaget i grupperne var dog kun 1 og 0,8g/kg i hhv. varieret og LOV-gruppen. I 2002 genskabte Haub et al. dog et lignende studie, hvor studiet denne gang indtog omkring 1,15g/kg kropsvægt i LOV gruppen, mens kødspiserne stadig fik omkring 1g/kg (8). Her blev ingen forskelle mellem grupperne fundet. Disse to studier tyder altså på, at proteinkvalitet i form af kød muligvis har en betydning ved meget lave indtag, men at denne forskel kan udlignes ved blot indtage mere – og hvis vi husker tilbage på sidste uges artikel, så er indtaget i Haub et al’s studie stadig meget lille ift. det anbefalede for optimal fremgang.
Mælk versus vegansk
Om effekten af animalske proteiner er større end de vegetabilske, er blevet undersøgt i flere omgange. Volek et al. (2013) har udført en af de længste undersøgelser på effekten af proteinkilde (9). De delte 147 forsøgspersoner ind i tre grupper, der alle styrketrænede 3 gange i ugen over periode på cirka 9 måneder:
- VP – 1-1,2g/kg habituelt proteinindtag + 22g valleprotein efter træning – 1,4g/kg i alt.
- SP – 1-1,2g/kg habituelt proteinindtag + 22g sojaprotein efter træning – 1,4g/kg i alt.
- KP – 1-1,2g/kg habituelt proteinindtag + 22g kulhydrat efter træning – 1,2g/kg i alt.
VP gainede 3,3kg muskelmasse over de 9 måneder, hvilket var en signifikant forskel fra SP og KP (hhv. 1,8kg og 2,3kg). Dette resultat er støttet op af Hartman et al. (2007), som i et 12-ugers studie med 5 ugentlige træninger undersøgte effekten af at indtage 17,5g protein kommende fra skummetmælk mod 17,5g protein kommende fra sojamælk eller et lignende antal kalorier kommende fra maltodextrin (10). Her blev der fundet en signifikant forskel mellem mælkeprotein og sojaprotein i fremgang i fedtfrimasse (Mælk: +6,2% og Soja: +4,4%, mod +3,7% i maltodextrin-gruppen). Hvis man udregner effect size på dette studie, ser vi følgende historie:
- Mælk: 2,29
- Soja: 1,12
- Kontrol: 1,14
Dette resultat tyder altså på, at styrketræning i sig selv giver en effekt på muskelvækst på omkring 1,14, som sojaprotein altså ikke udbygger på. Tilskud af mælkeprotein fordobler dog denne effekt. Der var ingen forskel i samlet proteinindtag mellem de to proteingrupper (1,6-1,8g/kg).
I modsætning til dette resultat finder Kalman et al. (2007) ingen forskelle mellem tilskud af soja- versus valleprotein efter 12 uger med 3 træninger i ugen (11). Studiet af Kalman har dog kun 5 forsøgspersoner per gruppe, de rapportere ikke forskelle i samlet proteinindtag mellem grupper, ligesom de ikke giver eksakte værdier for ændringer i kropssammensætning, hvilket virker bizart. DeNysschen et al. (2009) finder heller ingen forskel i resultaterne af 12 uger med 3 ugentlige træninger i overvægtige mænd ved indtag af enten 25g sojaprotein, 25g valleprotein eller 25 g maltodextrin (12). Det daglige proteinindtag lå i dette studie omkring 1g/kg i alle grupper. Som det eneste studie med lidt højere samlede proteinindtag (omkring 1,8g/kg) finder Candow et al. (2006) en stigning på 2,5kg (4,7%) i muskelmasse efter 6 ugers styrketræning med tilskud af valleprotein før og efter træning samt før sengetid (13). Denne forskel er dog ikke signifikant forskellig fra sojagruppen, som gainede 1,7kg (3,1%) i muskel. Dog var begge grupper signifikant over kontrolgruppen (0,3kg/0,5%). Ingen præ-post værdier var givet, hvilket er ærgerligt, da det kunne have været interessant at se studiets effektstørrelser, da resultaterne godt kunne tyde på en fordel af mælkeprotein. Brown et al. (2004) fandt heller ingen signifikante forskelle mellem en valle- og sojagruppe (14). Her indtog de to grupper 3 proteinbarer indeholdende 11g protein fra enten soja- eller valleprotein fordelt over dagen. Altså en dosis der under alle omstændigheder er for lille til at stimulere proteinsyntesen maksimalt. I dette studie var dog slet ingen kontrol med forsøgspersonernes kost, og ingen samlede proteinindtag er blevet rapporteret, ligesom præcise post-værdier ikke er nævnt.
Resultaterne af de ovenstående studier er samlet i en meta-analyse, som ikke finder en forskel mellem effekten af valle- og sojaprotein (15). Som gennemgået ovenfor er der dog en del begrænsninger i de studier, som ikke finder en effekt af proteinkvalitet, så jeg vil være påpasselig med fuldstændig at afskrive effekten af kvalitet på fremgangen i muskelvækst – ligesom størrelsen heraf er svær at spå om.
Også risprotein er blevet sammenlignet med valleproten (16). Joy et al. (2013) udsatte 24 trænede mænd for 8 ugers træning bestående af 3 ugentlige træninger. Kosten var standardiseret mellem grupper, hvor den ene gruppe indtog 48g risprotein efter træning, mens den anden indtog den samme mængde valleprotein. Her blev ikke fundet nogen signifikant forskel mellem grupperne. Det skal dog også siges, at forfatterne valgte de store mængder protein for, at portionen af risprotein var tilstrækkelig til at give 3g leucin, hvilket vi ved, er det, der skal til for at maksimalt stimulere proteinsyntesen. Så om disse resultater ville have været ens med en portionsstørrelse på 25g, vides ikke.
Babault et al. (2015) har også kigget på ærteprotein (17). 106 mænd blev delt ind i tre grupper – ærteprotein, valleprotein eller placebo. Alle gruppe skulle indtage 2x25g af protein/placebo dagligt i løbet af 12 ugers styrketræning. Der blev ikke fundet nogen signifikant forskel mellem ærte- og valleprotein. Dog var det kun ærteprotein, der var signifikant forskellig fra placebo. Det samlede proteinindtag er ikke rapporteret, hvilket kunne være interessant at have set.
Alt i alt tyder det altså på, hvis der er en forskel mellem animalske og vegetabilske proteinkilder, så er den nok ikke stor, især ikke hvis tilstrækkelige mængder indtages.
Animalsk versus animalsk
Sharp et al. (2018) undersøgte effekten af forskellige animalske proteinkilder efter 8 ugers styrketræning på 41 trænede individer (18). Forsøgspersoner indtog skrev deres daglige indtag på MyFitnessPal, og de snakkede ugentligt med en diætist. Igennem studiet indtog de en makrofordeling på 23% protein (2g/kg), 48% kulhydrat og 29% fedt. Forsøgspersonerne blev delt ind i fire grupper baseret på deres post-workout shake:
- 46g valleprotein
- 46g bøfprotein
- 46g kyllingeprotein
- 46g maltodextrin
Der blev ikke fundet nogle signifikante forskelle mellem proteingrupper, mens proteingrupperne var de eneste, der lavede signifikant fremgang i fedtfrimasse, hvilket maltodextrin-gruppen ikke gjorde. Dette er også støttet op af en posterpræsentation af Sharp et al. (2015), som ikke fandt nogen forskel i muskelvækst mellem bøfprotein og valleprotein (19).
Når det kommer til kasein versus valleprotein, så finder Wilborn et al. ingen forskel i fremgang i fedtfrimasse ved tilskud af enten valle- eller kaseinprotein omkring træningen i kvindelige basketballspillere (20). Demling et al. (2000) finder dog en større muskelvækst i overvægtige politimænd i et kalorieunderskud med kaseintilskud sammenlignet med valleprotein (21). Kropssammensætning blev dog målt med fedttang, hvilket ikke er en pålidelig måde at måle muskelmasse på. I modsætning til det finder Cribb et al. (2006), at indtagelsen af 1,5g/kg valleprotein i trænede mænd resulterede i mere muskelvækst efter 10 ugers træning sammenlignet med samme indtag af kaseinprotein (22). Forskellen i fremgang var 5kg fedtfrimasse versus 0,8kg, hvilket er en ret stor forskel. Dette studie indeholdte dog kun 13 deltagere, hvorfor resultaterne bør tages med et gran salt.
Opsummering af praktisk anbefaling
Vegetabilske kilder er generelt kendetegnet ved at have en mindre koncentration af essentielle aminosyrer, ligesom de ofte også har vist at være mindre effektive til at stimulere proteinsyntesen sammenlignet med animalske proteinkilder.
Længerevarende studier, der undersøger effekten af proteinkvalitet på muskelvækst, kommer med blandede resultater. Det overordnede billede tyder dog på, at forskellen mellem animalske proteinkilder imellem er minimal hvis nogen, da studier, der finder forskelle, er af lav kvalitet. Når man sammenligner animalske produkter med vegetabilske proteinkilder, er den overordnede konsensus stadig, at forskellen herimellem er lille, hvis der er nogen. Mange af studierne, der viser, at soja- og valleprotein er lige effektive, er dog ramt af mange metodiske fejl. Generelt skal man også være opmærksom på, at forsøgspersonernes habituelle kost ikke var fikseret, og effekten af proteinkvalitet kan blive udvisket, hvis en person i fx en sojagruppe udover sin shake primært spiste proteiner af høj kvalitet.
Generelt ville jeg ikke bekymre mig vildt meget om proteinkvalitet, især ikke hvis man spiser varieret (altså inklusiv animalske proteinkilder) og tilstrækkelige mængder (mindst 2g/kg). Er du dog veganer, vil jeg være opmærksom på, at proteinkvalitet kan være relevant for dig. Måder at begrænse de negative effekter er flere (3):
- Spis mere protein, da dette øger sandsynligheden for, at du får alle essentielle aminosyrer ind.
- Supplementer måltider med de manglende essentielle aminosyrer, som fx leucine.
- Bland proteinkilder, så mangler mellem individuelle kilder udlignes bedst muligt.
Referencer
- Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI, Cribb PJ, Wells SD, Skwiat TM, m.fl. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:20.
- Phillips SM. The impact of protein quality on the promotion of resistance exercise-induced changes in muscle mass. Nutr Metab (Lond). 2016;13:64.
- van Vliet S, Burd NA, van Loon LJC. The Skeletal Muscle Anabolic Response to Plant- versus Animal-Based Protein Consumption. J Nutr. september 2015;145(9):1981–91.
- Kanda A, Nakayama K, Sanbongi C, Nagata M, Ikegami S, Itoh H. Effects of Whey, Caseinate, or Milk Protein Ingestion on Muscle Protein Synthesis after Exercise. Nutrients [Internet].
- Mitchell CJ, McGregor RA, D’Souza RF, Thorstensen EB, Markworth JF, Fanning AC, m.fl. Consumption of Milk Protein or Whey Protein Results in a Similar Increase in Muscle Protein Synthesis in Middle Aged Men. Nutrients. 21. oktober 2015;7(10):8685–99.
- Burd NA, Gorissen SH, van Vliet S, Snijders T, van Loon LJ. Differences in postprandial protein handling after beef compared with milk ingestion during postexercise recovery: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr. oktober 2015;102(4):828–36.
- Campbell WW, Barton ML, Cyr-Campbell D, Davey SL, Beard JL, Parise G, m.fl. Effects of an omnivorous diet compared with a lactoovovegetarian diet on resistance-training-induced changes in body composition and skeletal muscle in older men. Am J Clin Nutr. december 1999;70(6):1032–9.
- Haub MD, Wells AM, Tarnopolsky MA, Campbell WW. Effect of protein source on resistive-training-induced changes in body composition and muscle size in older men. Am J Clin Nutr. september 2002;76(3):511–7.
- Volek JS, Volk BM, Gómez AL, Kunces LJ, Kupchak BR, Freidenreich DJ, m.fl. Whey protein supplementation during resistance training augments lean body mass. J Am Coll Nutr. 2013;32(2):122–35.
- Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV. Consumption of fat-free fluid milk after resistance exercise promotes greater lean mass accretion than does consumption of soy or carbohydrate in young, novice, male weightlifters. Am J Clin Nutr. 2007;86.
- Kalman D, Feldman S, Martinez M, Krieger DR, Tallon MJ. Effect of protein source and resistance training on body composition and sex hormones. J Int Soc Sports Nutr. 23. juli 2007;4:4.
- Denysschen CA, Burton HW, Horvath PJ, Leddy JJ, Browne RW. Resistance training with soy vs whey protein supplements in hyperlipidemic males. J Int Soc Sports Nutr. 11. marts 2009;6:8.
- Candow DG, Burke NC, Smith-Palmer T, Burke DG. Effect of Whey and Soy Protein Supplementation Combined With Resistance Training in Young Adults. International Journal of Sport Nutrition & Exercise Metabolism. juni 2006;16(3):233–44.
- Brown EC, DiSilvestro RA, Babaknia A, Devor ST. Soy versus whey protein bars: effects on exercise training impact on lean body mass and antioxidant status. Nutr J. 8. december 2004;3:22.
- Messina M, Lynch H, Dickinson JM, Reed KE. No Difference Between the Effects of Supplementing With Soy Protein Versus Animal Protein on Gains in Muscle Mass and Strength in Response to Resistance Exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 3. maj 2018;1–36.
- Joy JM, Lowery RP, Wilson JM, Purpura M, Souza EO, Wilson SM. The effects of 8 weeks of whey or rice protein supplementation on body composition and exercise performance. Nutr J
- Babault N, Paizis C, Deley G, Guerin-Deremaux L, Saniez MH, Lefranc-Millot C. Pea proteins oral supplementation promotes muscle thickness gains during resistance training: a double-blind, randomized, Placebo-controlled clinical trial vs. Whey protein. J Int Soc Sports Nutr
- Sharp MH, Lowery RP, Shields KA, Lane JR, Gray JL, Partl JM, m.fl. The Effects of Beef, Chicken, or Whey Protein After Workout on Body Composition and Muscle Performance. J Strength Cond Res. august 2018;32(8):2233–42.
- Sharp M, Shields K, Lowery R, Lane J, Partl J, Holmer C, m.fl. The effects of beef protein isolate and whey protein isolate supplementation on lean mass and strength in resistance trained individuals – a double blind, placebo controlled study. J Int Soc Sports Nutr. 21. september 2015;12(Suppl 1):P11.
- Wilborn CD, Taylor LW, Outlaw J, Williams L, Campbell B, Foster CA, m.fl. The Effects of Pre- and Post-Exercise Whey vs. Casein Protein Consumption on Body Composition and Performance Measures in Collegiate Female Athletes. J Sports Sci Med. 1. marts 2013;12(1):74–9.
- Demling RH, DeSanti L. Effect of a hypocaloric diet, increased protein intake and resistance training on lean mass gains and fat mass loss in overweight police officers. Ann Nutr Metab. 2000;44(1):21–9.
- Cribb PJ, Williams AD, Carey MF, Hayes A. The effect of whey isolate and resistance training on strength, body composition, and plasma glutamine. Int J Sport Nutr Exerc Metab. oktober 2006;16(5):494–509.